文| 張盾 中國科學(xué)院海洋研究所

 

        浩淼無限的海洋孕育了地球生命的勃勃生機，她孕育出了千姿百態(tài)的海洋生物，也孕育了人類的文明。海洋是無數(shù)種微生物的家園，海洋微生物的生物量占海洋生物總量的90%。海洋中的微生物提供地球近一半的初級生產(chǎn)力，影響氣候的變化，參與物質(zhì)和能量循環(huán)，為人類提供了重要的資源，也維系著海洋中的所有生命。然而，部分微生物會加速海洋工程材料的腐蝕過程，對海洋工程安全服役造成隱患。

 

　　根據(jù)現(xiàn)有的資料報道，最早的微生物腐蝕研究報道可追溯到十九世紀(jì)中葉。之后，研究者逐漸開始注意到微生物腐蝕對材料的作用，也確認了硫酸鹽還原菌在微生物腐蝕作用中所扮演的角色。如果按照歷史時代來劃分，這個時期可以算作微生物腐蝕研究的“古代”。 很多里程碑式的研究報告出現(xiàn)在二十世紀(jì)二十年代之后，由此也進入微生物腐蝕研究的“近代”。1931 年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了加速微生物腐蝕過程的氫化酶， 基于這個結(jié)果，CAH von Wolzogen K?hr 和LS Van der Vlugt 兩位科學(xué)家于1934 年首次提出了針對硫酸鹽還原菌腐蝕的經(jīng)典的陰極去極化理論。隨后，微生物腐蝕研究進入了關(guān)于陰極去極化理論的爭論階段，先后有研究者提出了硫化氫去極化、硫化亞鐵去極化，以及近年來的活性菌直接獲取電子等理論，然而有關(guān)硫酸鹽還原菌所致腐蝕的機理至今也沒有定論。二十世紀(jì)八十年代后，微生物腐蝕研究報道數(shù)量劇增，自此進入微生物腐蝕研究的“摩登時代”。在此期間，研究人員將研究目標(biāo)由單一的硫酸鹽還原菌擴展至鐵還原菌、假單胞菌等細菌，且微生物學(xué)、冶金學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的研究人員也加強了在該領(lǐng)域研究的合作與交流， 凸顯了其多學(xué)科交叉的特征。尤其是在二十世紀(jì)九十年代之后，研究者不僅將大量的精密測試手段應(yīng)用于微生物腐蝕研究中來，研究也更加注重微生物腐蝕過程中局部、微觀、實時信息的獲取，極大促進了微生物腐蝕研究的進步與發(fā)展。筆者認為，未來微生物腐蝕的研究將進入“分子時代”。微生物是一種“智能”的腐蝕源，它的代謝與腐蝕機制會隨環(huán)境條件等變化而發(fā)生改變。因此，有必要借助于分子生物學(xué)等研究手段， 剖析微生物代謝活動的分子機制，從而以微觀的視角解讀微生物對材料的腐蝕作用。

 

　　目前，人類對于微生物腐蝕的認識還只是冰山一角，對這些微小的生命充滿了無數(shù)的未知。然而正因如此，激發(fā)了我們對于微生物腐蝕研究的熱情，以及對神秘領(lǐng)域探索的好奇，這也正是微生物腐蝕研究的魅力所在。最后，總結(jié)成一句話：微生物腐蝕研究之路漫漫，愿更多的同行與我們同行！